Сверь числа и знаки с фото.
Урок 9. Точечные оценки законов распределения Задачи и упражнения Задание 1. По результатам исследования цен некоторого товара в 30 различных торговых точках города получены следующие результаты (таблица 5). Таблица 5 Цена (тыс. руб.): 6,4; 6,9; 6,0; 6,3; 5,9; 4,7; 4,3; 5,5; 6,1; 7,0 3,6; 4,2; 6,9; 3,5; 4,6; 6,6; 7,0; 7,4; 7,8; 4,8 6,6; 7,5; 5,1; 3,6; 4,6; 6,6; 7,9; 7,7; 7,2; 4,8 Составьте эмпирический закон распределения с помощью интервалов. По данным выборки найдите выборочные оценки случайной величины p — цена товара: среднее выборочное, дисперсию и частоты. Найдите выборочную дисперсию. Задание 2. Фирма занимается грузоперевозками. В её парке 20 автомобилей. В течение одного из рабочих дней фиксируется пробег каждого автомобиля. Данные представлены в таблице 6. Таблица 6 Пробег автомобиля (км): 40–60; 60–80; 80–100; 100–120; 120–140; 140–160; 160–180; 180–200 Число поездок: 2; 5; 3; 4; 3; 1; 1; 1 По данным выборки найдите выборочные оценки случайной величины X — суточный пробег автомобиля (км): среднее выборочное, дисперсию и частоты. Найдите выборочную дисперсию. Задание 3. Два эксперта независимо друг от друга определяют цену автомобиля одной и той же марки, года выпуска и комплектации. Для этого составляется выборка объёма n = 10 из предлагаемых на рынке автомобилей с данными характеристиками. Выборочные значения даны в таблицах 7 и 8. Таблица 7 Номер опыта: 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10 Цена (тыс. руб.): 530; 555; 875; 610; 615; 635; 795; 700; 680; 780 Таблица 8 Номер опыта: 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10 Цена (тыс. руб.): 630; 755; 810; 710; 815; 635; 790; 720; 780; 780 По данным выборок найдите оценки случайной величины p — цена на автомобиль с заданными характеристиками: среднее выборочное и дисперсию. Найдите выборочную дисперсию.
На фото три задания — ниже решаю все. Для интервальных рядов беру середины интервалов. Обозначения: \(n_i\) — частота, \(w_i=\frac{n_i}{n}\) — относительная частота.
Коротко
- Таблица 5: \(\bar x\approx5{,}90\) тыс. руб., \(D_в\approx1{,}84\), \(s^2\approx1{,}90\).
- Таблица 6: \(\bar x=103\) км, \(D_в=1411\), \(s^2=1485{,}26\).
- Таблица 7: \(\bar x=677{,}5\) тыс. руб., \(D_в=11086{,}25\), \(s^2=12318{,}06\).
Таблица 8: \(\bar x=742{,}5\) тыс. руб., \(D_в=4081{,}25\), \(s^2=4534{,}72\).
Здесь \(D_в\) — выборочная дисперсия со знаменателем \(n\), а \(s^2\) — исправленная, несмещённая оценка: \[ D_в=\frac1n\sum n_i(x_i-\bar x)^2,\qquad s^2=\frac{n}{n-1}D_в. \]
Задание 1
Возьмём интервалы длиной 1: \([3;4), [4;5), [5;6), [6;7), [7;8)\).
| Интервал | Середина \(x_i\) | Частота \(n_i\) | \(w_i\) |
|---|---|---|---|
| 3–4 | 3,5 | 3 | 0,100 |
| 4–5 | 4,5 | 7 | 0,233 |
| 5–6 | 5,5 | 3 | 0,100 |
| 6–7 | 6,5 | 9 | 0,300 |
| 7–8 | 7,5 | 8 | 0,267 |
Сумма частот: \(3+7+3+9+8=30\).
\[ \bar x=\frac{3\cdot3{,}5+7\cdot4{,}5+3\cdot5{,}5+9\cdot6{,}5+8\cdot7{,}5}{30}=5{,}9. \]
\[ D_в\approx \frac{3(3{,}5-5{,}9)^2+7(4{,}5-5{,}9)^2+\dots+8(7{,}5-5{,}9)^2}{30} =1{,}84. \]
Тогда \[ s^2=\frac{30}{29}\cdot1{,}84\approx1{,}90. \]
Если считать не по серединам интервалов, а по исходным 30 числам, получается точнее: \[ \bar x=\frac{177{,}1}{30}=5{,}9033, \] \[ D_в=1{,}7843,\qquad s^2=1{,}8459. \]
Задание 2
Середины интервалов: \(50,70,90,110,130,150,170,190\).
| Интервал | 40–60 | 60–80 | 80–100 | 100–120 | 120–140 | 140–160 | 160–180 | 180–200 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| \(n_i\) | 2 | 5 | 3 | 4 | 3 | 1 | 1 | 1 |
| \(w_i\) | 0,10 | 0,25 | 0,15 | 0,20 | 0,15 | 0,05 | 0,05 | 0,05 |
Сумма частот: \(20\).
\[ \bar x= \frac{2\cdot50+5\cdot70+3\cdot90+4\cdot110+3\cdot130+150+170+190}{20} =103. \]
\[ D_в= \frac{240400}{20}-103^2 =12020-10609 =1411. \]
\[ s^2=\frac{20}{19}\cdot1411\approx1485{,}26. \]
Задание 3
Для каждой выборки: \[ \bar x=\frac1n\sum x_i,\qquad D_в=\frac1n\sum x_i^2-\bar x^2. \]
Таблица 7
\[ \sum x_i=6775,\qquad \bar x_7=677{,}5. \]
\[ D_{в7}= \frac{4700925}{10}-677{,}5^2 =470092{,}5-459006{,}25 =11086{,}25. \]
\[ s_7^2=\frac{10}{9}\cdot11086{,}25\approx12318{,}06. \]
Таблица 8
\[ \sum x_i=7425,\qquad \bar x_8=742{,}5. \]
\[ D_{в8}= \frac{5553875}{10}-742{,}5^2 =555387{,}5-551306{,}25 =4081{,}25. \]
\[ s_8^2=\frac{10}{9}\cdot4081{,}25\approx4534{,}72. \]
Второй эксперт в среднем дал цену выше на \(65\) тыс. руб., но его оценки менее разбросаны: дисперсия меньше.
Что запомнить: при интервальной группировке каждое значение заменяют серединой интервала, умножают на частоту и делят на объём выборки. Дисперсия — это средний квадрат отклонения от среднего. Если нужна несмещённая оценка, выборочную дисперсию умножают на \(\frac{n}{n-1}\).